Kiến thức và lời giải bài c5 trang 16 vật lý 9 – Đầy đủ và Dễ hiểu

Đoạn mạch song song là một trong những bài tập quan trọng mà học sinh thường bắt gặp trong những bài tập vật lí lớp 9. Để có thể nắm vững được kiến thức này, các bạn hãy cùng chúng mình tìm hiểu chi tiết qua bài giảng “Kiến thức và lời giải bài c5 trang 16 vật lý 9 – Đầy đủ và Dễ hiểu” ngay sau đây nhé!

I. Ôn tập lý thuyết trong giải bài c5 trang 16 vật lý 9

1. Đoạn mạch song song là gì?

Một mạch được gọi là mạch song song khi có các thành phần điện được kết nối theo cấu hình song song, hay đầu của chúng được kết nối với một điểm chung. Nó tạo thành nhiều vòng hoặc đường dẫn cho dòng điện chảy.

Hãy cùng quan sát hình dưới đây:

Trong đó:

• R1, R2,…,Rn là các điện trở
• U(AB) là hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch
• I1, I2,…,In là cường độ dòng điện qua mỗi điện trở
• I(AB) là cường độ dòng điện qua mạch chính

2. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch song song

Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song:

Dòng điện trong một mạch song song sẽ phân chia qua các nhánh. Trong đoạn mạch này, cường độ dòng điện đi qua mạch chính sẽ bằng tổng cường độ dòng điện đi qua các phần tử điện riêng lẻ. Hiểu một cách đơn giản, cường độ dòng điện của đoạn mạch song song bằng tổng các cường độ dòng điện đang có trong mạch điện.

– Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các mạch rẽ:

Hiệu điện thế trong đoạn mạch song song vẫn giữ nguyên trên mỗi đường dẫn hay thành phần vì mỗi thành phần được kết nối với nguồn tại cùng một điểm. Hay nói cách đơn giản khác, hiệu điện thế qua mạch mắc song song sẽ bằng nhau ở mọi điểm.

– Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ:

3. Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song

Nhắc lại kiến thức:

Trong chương trình vật lý 7, các em đã được tìm hiểu về đoạn mạch có hai bóng đèn mắc song song, ta có:

Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các mạch rẽ:

• I = I1 + I2

Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi mạch rẽ:

• U = U1 = U2

Phân tích đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song:

Hai hệ thức trên vẫn đúng với đoạn mạch gồm có hai điện trở mắc song song.

Đối với mạch điện có hai điện trở gồm R1, R2 mắc song song với nhau, cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở sẽ tỉ lệ nghịch với điện trở đó.

4. Điện trở tương đương của đoạn mạch song song

– Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song thì nghịch đảo của điện trở tương đương bằng tổng các nghịch đảo của các điện trở thành phần.

– Cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó:

Suy ra:

Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song với nhau thì nghịch đảo của điện trở tương đương sẽ bằng tổng các nghịch đảo của các điện trở từng thành phần.

5. Đoạn mạch gồm nhiều điện trở R1, R2, R3,…Rn mắc song song

Mở rộng, ta có:

I = I1 + I2 + I3 +…+ In

U = U1 = U2 = U3 =…= Un

Chú ý:

Vôn kế có điện trở R_V rất lớn so với điện trở của đoạn mạch cần đo hiệu điện thế và được mắc song song với mạch đó, nên dòng điện chạy qua vôn kế có cường độ không đáng kể. Do đó, khi tính điện trở tương đương của đoạn mạch này có thể bỏ qua số hạng

6. Phương pháp giải bài tập về Đoạn mạch song song

– Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các mạch rẽ:

– Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch song song bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ:

– Điện trở tương đương được tính theo công thức:

– Trong đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song, cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó:

II. Chi tiết lời giải bài c5 trang 16 vật lý 9

Để hiểu rõ hơn về phần kiến thức này, chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu lời giải bài c5 trang 16 vật lý 9 nhé!

Đề bài

Cho hai điện trở R1 = R2= 30Ω được mắc như sơ đồ hình 5.2a (SGK)

– Tính điện trở tương đương của đoạn mạch đó.

– Nếu mắc thêm một điện trở R3 = 30Ω vào đoạn mạch trên (hình 5.2b SGK) thì điện trở tương đương của đoạn mạch mới bằng bao nhiêu?

So sánh điện trở đó với mỗi điện trở thành phần

Lời giải chi tiết

a) Gọi là điện trở tương đương của mạch đó, ta có mắc song song với nhau nên:

b) + Gọi R là điện trở tương đương của đoạn mạch mới, ta có mạch mới được coi gồm mắc song song với , suy ra:

+ So sánh: Điện trở tương đương nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần:

III. Hỗ trợ giải các bài tập khác trang 16 vật lý 9

Chúng ta hãy cùng nhau giải các bài tập khác trang 16 vật lý 9 để luyện tập thêm về phần kiến thức này nhé!

1. Bài C1 (trang 14 SGK Vật Lý 9)

Quan sát sơ đồ mạch điện như hình 5.1 (SGK) và cho biết các điện trở R1, R2 được mắc với nhau như thế nào. Nêu vai trò của vôn kế và ampe kế trong sơ đồ đó.

Lời giải:

Sơ đồ mạch điện hình 5.1 SGK cho biết R1 được mắc song song với R2. Ampe kế đo cường độ dòng điện chạy trong mạch chính. Vôn kế đo hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở, đồng thời là hiệu điện thế của cả mạch.

2. Bài C2 (trang 14 SGK Vật Lý 9)

Hãy chứng minh rằng đối với một đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song, cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó: I1/I2 = R2/R1

Lời giải:

Ta có hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch song song bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ: U = U1 = U2

3. Bài C3 (trang 15 SGK Vật lí 9)

Hãy chứng minh công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song là:

Từ đó suy ra:

Lời giải chi tiết

+ Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính và các điện trở là:

+ Mặt khác, mạch gồm hai điện trở mắc song song nên ta có:

+ Từ biểu thức:

4. Bài C4 (trang 15 SGK Vật Lý 9)

Trong phòng học đang sử dụng một đèn dây tóc và một quạt trần có cùng hiệu điện thế định mức 220V. Hiệu điện thế của nguồn là 220V. Mỗi đồ dùng đều có công tắc và cầu chì bảo vệ riêng.

– Đèn và quạt được mắc thế nào vào nguồn để chúng hoạt động bình thường?

– Vẽ sơ đồ mạch điện đó. Cho kí hiêu sơ đồ của quạt điện là:

– Nếu đèn không hoạt động thì quạt có hoạt động không? Vì sao?

Lời giải:

– Đèn và quạt được mắc song song vào nguồn 220V để chúng hoạt động bình thường.

– Sơ đồ mạch điện như hình dưới

– Nếu đèn không hoạt động thì quạt vẫn hoạt động vì quạt vẫn được mắc vào hiệu điện thế đã cho.

Kết luận

Trong bài viết trên, chúng mình đã cùng nhau ôn tập kiến thức về đoạn mạch song song cũng như phương pháp, các dạng bài tập và hướng dẫn chi tiết giải bài c5 trang 16 vật lí 9. Hy vọng đây sẽ là những kiến thức bổ ích dành cho các bạn học sinh ôn luyện được hiệu quả.

Nếu có nhu cầu tìm kiếm thêm những kiến thức vật lí lớp 9 hoặc có bất kỳ câu hỏi liên quan, các bạn hãy liên hệ với chúng mình để được giải đáp nhanh nhất có thể nhé.

Chúc các bạn học tốt!